ナトリウムイオン駆動型回転モーター特異的蛋白質MotXとMotYの機能解析

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昨年度は、海洋性ビブリオ菌においてmotXのクローン化を行い、motXとmotY遺伝子から発現させた蛋白質が、相互作用することを示した。また、モーター蛋白質としてMotXの方が機能に必須である可能性も示唆した。今年度は、まず、この結果をまとめるために、データを取り直し、論文として発表した。続いて、MotXが大腸菌に及ぼす影響について、大腸菌でV. alginolyticusのMotXを発現させて調査したところ、その発現量に伴って大腸菌の生育が抑制されることが分かった。また、生育抑制のみならず、生菌数の減少が認められた為、Na^+チャネル阻害剤であるアミロライドによって、この大腸菌の致死性が緩和されるかどうかを検討した。アミロライド存在下では、大腸菌の生育自身が大幅に抑制されMotXの発現量も低下した。このため、アミロライドの効果を特定することは困難であり、MotXがNa^+チャネルとして働くという他の研究グループの結果を考え直す必要性を示唆した。続いて、PomAの最もN末端側の推定膜貫通領域を含む部分と、MotXまたはMotYにおけるN末端側推定膜貫通領域を除くC末領域をつなげて、AXキメラ、AYキメラと名付けた融合タンパク質を作製した。作製したAXキメラ、AYキメラの機能は、野生型MotX、MotYと比べると無視できる程度で効果的とはいえず、AXキメラの発現は、大腸菌の生育には影響なかった。加えて、AXキメラ、AYキメラともに膜画分に存在することを明らかにした。また、MotX、AXキメラともに6M尿素によって可溶化できることを確認した。この結果から、AXキメラはMotXの性質をある程度保有していると推測された。一方、MotXは内膜でも外膜でもないところに存在しているようであったのに対して、AXキメラは完全に内膜に存在しているようであった。これらを総合して、AXキメラ、AYキメラは、機能に直接関係し、その性質を反映する部分を持つものの、正しく局在するために必要な部分を持っておらず、本来局在すべき場所に局在できないために機能を発揮できなくなったと推論した。